基于工艺流程及产能节拍的数字化工艺布局设计方法研究

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1、专稿FEATURE基于工艺流程及产能节拍的数字化工艺布局设计方法研究ResearchonDigitalLayoutDesignMethodBasedonProcessandCycleTime中航工业成都飞机工业（集团）有限责任公司 帅朝林 陈雪梅 刘顺涛以某型飞机的数字化装配生产厂房的工艺布局为研究对象，通过飞机数字化装配工艺流程研究，探讨基于工艺流程及产能节拍的数字化工艺布局设计方法，在目前工艺布局领域最常用的系统布置方法SLP基础上引入了计算机仿真技术，对总体布局规划、产品工艺流程、生产节拍分析、设备和装配线布局及物流规划等内容进行了分析和实践。

2、DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.13.026最优化的本质是相应制造系统结构题，为解决传统设计方法中存在的种帅朝林最优化的体现。种问题提供了有效途径[1-2]。工学博士，中航工业成飞总工程飞机自身结构的复杂性特点决本文以某型飞机的数字化装配师，中航工业集团首席技术专家，511定了其装配单元繁多、相互间协调复生产厂房的工艺布局为研究对象，通学术技术带头人，四川省青年学术带头人，主抓公司数字化建设、科技发杂。传统的工艺布局设计方法是依过飞机数字化装配工艺流程研究，探展、技术改造及国家重点型号研制等靠工程人员的经验，直接在

3、二维平面讨基于工艺流程及产能节拍的数字工作，正在进行成飞的飞机数字化制图纸上进行各装配单元及各类资源化工艺布局设计方法，在目前工艺布造技术与能力平台的建设，致力于构的规划布置，既无法考虑整个工艺布局领域最常用的系统布置方法SLP建以“高效、精确、可持续发展”为核心的先进飞机制造技术与管理体系。局在三维空间中的合理性，更无法提基础上引入了计算机仿真技术，对总前判断实际运作时工艺流程及物流体布局规划、产品工艺流程、生产节生产工艺布局作为制造系统在运转的合理性。近年来，随着计算机拍分析、设备和装配线布局及物流规工厂的静态空间结构形式的具体体技术的发展，数字

4、化工艺布局设计能划等内容进行了分析和实践。现，对企业的重要性毋庸置疑，其设够在工艺流程及生产节拍分析的基计的合理性直接决定了生产物流是础上，快速实现三维空间尺度下的厂基本方法描述否顺畅、成本是否合理、生产节拍是房工艺布局，并对其进行仿真验证，1布局设计方法否满足要求以及企业能否获得最大提前发现空间布置、生产流程、物流工艺布局是设施规划与设计的的效益等。可以说，工艺布局设计和流转甚至人力资源配置等方面的问核心，也是物流设计分析的基础。常26航空制造技术·2015年第13期专稿FEATURE用的布局设计方法有摆样法、数学模中虽然已经有了系统优化思想，但由

5、的作业时间，T为计划期内有效工作[3]型法、图解法和系统布置法（SLP）。于当时计算仿真手段落后，手工布置时间，N为计划期内生产产品的数摆样法是按一定比例制成样片在同程序繁琐，往往仅能得到一些非劣解量。样比例的平面图上表示设施系统的而非最优解，导致设计者能最终提供3生产节拍协调方法组成，该方法适用于简单的布局设给决策者的方案较少，选择余地不飞机装配过程中根据工艺分离计，对复杂的系统不能精确解决；数大，该方法的优势得不到充分发挥。面的划分设置了多个装配工位，单纯学模型法是运用运筹学和系统工程为克服SLP方法的上述缺点，本从位置、生产时间及制造对象来看，

6、中的模型优化技术研究最优布局方文在传统SLP方法基础上引入了计各工位之间是相对独立的，但飞机产案，提高了系统布置的精确性和效算机仿真技术，对布局方案进行仿真品的结构、装配流程及生产进度计划率，但该方法无法满足条件复杂的问建模和快速设计，提供更多的方案供等因素将这些在空间与时间上相对题求解；图解法将摆样法和数学模选择，并对其进行评价和优化，以求独立的装配工位有机地紧密结合在型法结合起来，但实践上较少应用；得到布局的最优解，改进后的流程如一起，需要在正确的时间向对应的工系统布置方法（SLP）是Muther提出图1（b）所示。位发出对应的生产指令，控制各个

7、工的一套统一化、系统化的规划设计方2生产节拍位的运行，实现各工位之间的协调，法，该方法提出了作业单位相互关系节拍，是指生产流水线上连续出以保证某个工位的产品在规定的时密级表示法，使布置设计由定性阶段产两个相同产品之间的时间间隔。刻能够输送到另一个工位的特定工发展到定量阶段，通过明确的设计程流水化生产要求加工对象按既定的序处（从属模式，如图2（a）所示），序进行布置设计，求得合理布置，具工艺顺序，以规定的节拍，连续不断或者多个工位的产品在规定的时刻有很强的实践应用性。地通过各道工序，具有连续性、比例能够同时输送到另一个工位的特定SLP方法本质上是一种循

8、序渐性、平行性和节奏性等特点。生产线工序处（并列模式，如图2（b）所示）。进的方法，从物流分析的角度出发设上